CN205248191U - 具有冗余的电磁继电器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种具有冗余的电磁继电器系统，包括主继电器和冗余继电器，所述主继电器的输出回路连接于被控系统，所述冗余继电器的输出回路连接于主继电器的输出回路；还包括冗余控制模块，所述冗余控制模块包括检测单元和与检测单元连接的控制电路；所述检测单元包括用于检测主继电器输入回路电信号的输入检测电路和用于检测主继电器输出回路的电信号的输出检测电路；所述控制电路在输入检测电路信号变化时而输出检测电路无信号变化时控制冗余继电器动作，所述控制电路在输入检测电路信号变化时且输出检测电路也有信号变化时控制冗余继电器保持原始状态；能够有效地延长电磁继电器系统的使用寿命，确保被控系统持续稳定运行，而且能够即使发现故障并作出相应动作，响应速度快，而且能够在应用进行带电排除故障以及继电器的更换，方便使用，适用范围广。

Description

具有冗余的电磁继电器系统

技术领域

本实用新型涉及一种继电器系统，尤其涉及一种具有冗余的电磁继电器系统。

背景技术

电磁式继电器是一种点控制器件，具有输入回路(又称线圈)和输出回路(又称触点)，其中输出回路与被控系统(或装置)连接，输入回路与控制系统连接，电磁式继电器广泛应用于电控领域中，起自动调节、安全保护以及转换电路等作用。

由于电磁继电器的特性，一般用于现场信号与被控系统的中间位置，需要机械动作，因此使用寿命有限，在大部分的控制场合下，一旦整个系统启动，就不允许电磁继电器出现故障，即使能够快速更换继电器，但是维护人员在查找和解决故障时仍需话费时间，从而造成整个系统的工作稳定性受到影响。

现有技术中，为了解决电磁继电器的使用寿命问题，一般采用如下解决方式：其一，在继电器的线圈或者触点间增加保护电路，延长电磁继电器的使用寿命，其二，将两个继电器简单并联起来形成冗余结构，即：两个继电器的输入回路并联，输出回路也并联，且输入端由同一个控制器同时进行控制；但是上述的方式存在如下问题：影响电磁继电器寿命的因素除了老化现象，还包括触点间电压、电流大小以及开关频率等因素的影响，因此现有方式对于电磁继电器的寿命延长效果并不理想，而且现有的冗余方式中冗余继电器的相应速度慢，这是由于现有的方式通过故障检测模块对触点产生的电弧进行检测来发现故障，但是随着使用时间的推移，电弧放点会使触点发生粘接现象，导致即使继电器故障时不再有电弧产生，从而不能及时检测出故障，在实际应用中，更为重要的是，现有电磁继电器不能够带电排除故障，在故障排除过程中将会影响被控系统的正常运行。

因此，需要提出一种电磁继电器的冗余控制系统，能够有效地延长电磁继电器系统的使用寿命，确保被控系统持续稳定运行，而且能够即使发现故障并作出相应动作，响应速度快，而且能够在应用进行带电排除故障以及继电器的更换，方便使用，适用范围广。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种具有冗余的电磁继电器系统，能够有效地延长电磁继电器系统的使用寿命，确保被控系统持续稳定运行，而且能够即使发现故障并作出相应动作，响应速度快，而且能够在应用进行带电排除故障以及继电器的更换，方便使用，适用范围广。

本实用新型提供的一种具有冗余的电磁继电器系统，包括主继电器和冗余继电器，所述主继电器的输出回路连接于被控系统，所述冗余继电器的输出回路连接于主继电器的输出回路；

还包括冗余控制模块，所述冗余控制模块包括检测单元和与检测单元连接的控制电路；

所述检测单元包括用于检测主继电器输入回路电信号的输入检测电路和用于检测主继电器输出回路的电信号的输出检测电路；

所述控制电路在输入检测电路信号变化时而输出检测电路无信号变化时控制冗余继电器动作，所述控制电路在输入检测电路信号变化时且输出检测电路也有信号变化时控制冗余继电器保持原始状态。

进一步，所述输入检测电路为电压检测电路，所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2以及光耦U1，所述电阻R1和电阻R2串联后与主继电器的线圈并联，所述光耦U1的发光二极管的正极连接于电阻R1和电阻R2的公共连接点，所述光耦U1的发光二极管的负极连接于主继电器的线圈的负端，所述光耦U1的光敏三极管的集电极与控制电路连接，光耦U1的光敏三极管的发射极接地。

进一步，所述输出回路检测电路为电流传感器或者电压传感器。

进一步，所述控制电路包括处理器和光耦U2，所述光耦U2的发光二极管的正极与处理器的控制端连接，光耦U2的发光二极管的负极接地，所述光耦U2的光敏三极管的集电极接电源，光耦U2的光敏三极管的发射机通过冗余继电器的线圈接地，所述处理器的输入端与输入检测电路和输出监测电路连接。

进一步，还包括报警器，所述报警器与控制电路连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的具有冗余的电磁继电器系统，能够有效地延长电磁继电器系统的使用寿命，确保被控系统持续稳定运行，而且能够即使发现故障并作出相应动作，响应速度快，而且能够在应用进行带电排除故障以及继电器的更换，方便使用，适用范围广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的第一种实施例原理图。

图2为本实用新型的第二种实施例原理图。

图3为本实用新型的电路原理图。

图4为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

图1为本实用新型的第一种实施例原理图，图2为本实用新型的第二种实施例原理图，图3为本实用新型的电路原理图，图4为本实用新型的原理框图，如图所示，本实用新型提供的一种具有冗余的电磁继电器系统，包括主继电器和冗余继电器，所述主继电器的输出回路连接于被控系统，所述冗余继电器的输出回路连接于主继电器的输出回路；

还包括冗余控制模块，所述冗余控制模块包括检测单元和与检测单元连接的控制电路；

所述检测单元包括用于检测主继电器输入回路电信号的输入检测电路和用于检测主继电器输出回路的电信号的输出检测电路；

所述控制电路在输入检测电路信号变化时而输出检测电路无信号变化时控制冗余继电器动作，所述控制电路在输入检测电路信号变化时且输出检测电路也有信号变化时控制冗余继电器保持原始状态，通过上述结构，能够有效地延长电磁继电器系统的使用寿命，确保被控系统持续稳定运行，而且能够即使发现故障并作出相应动作，响应速度快，而且能够在应用进行带电排除故障以及继电器的更换，方便使用，适用范围广。

本实施例中，所述输入检测电路为电压检测电路，所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2以及光耦U1，所述电阻R1和电阻R2串联后与主继电器的线圈并联，所述光耦U1的发光二极管的正极连接于电阻R1和电阻R2的公共连接点，所述光耦U1的发光二极管的负极连接于主继电器的线圈的负端，所述光耦U1的光敏三极管的集电极与控制电路连接，光耦U1的光敏三极管的发射极接地。

本实施例中，所述输出回路检测电路为电流传感器或者电压传感器。

本实施例中，所述控制电路包括处理器和光耦U2，所述光耦U2的发光二极管的正极与处理器的控制端连接，光耦U2的发光二极管的负极接地，所述光耦U2的光敏三极管的集电极接电源，光耦U2的光敏三极管的发射机通过冗余继电器的线圈接地，所述处理器的输入端与输入检测电路和输出监测电路连接。

本实施例中，还包括报警器，所述报警器与控制电路连接。

以下对本实用新型的工作原理做出进一步描述：

如图1和图2所示，图1和图2中控制系统是指用于控制主继电器动作的系统，被控系统是指继电器动作后被控制的系统，图1和图2的区别在于：图1中的主继电器的输出回路为两个触点，同样冗余继电器的触点也为两个，并且冗余继电器的触点分别对应连接于主继电器的输出回路的两个触点，因此，在检测时使用电流传感器进行检测，图2中的主继电器输出回路具有四个触点，冗余继电器的输出回路也具有四个触点并与主继电器的输出回路的四个触点对应连接，此时，对于输出电信号的检测采用电压传感器进行检测；虽然图1和图2的结构略有区别，但控制原理相同，因此，以下以图1作具体说明。

输入检测电路中，当主继电器的控制系统有控制信号时，电阻R1和电阻R2对主继电器的线圈两端的电压进行分压，并且此时光耦U1导通，处理器的输入端由于光耦U1的导通其电位被拉低，如果控制系统无输出信号时，光耦U1将不会导通，因此，处理器的电位将变回高点位，因此，处理器的输入端的高低电位变化表明控制系统对主继电器的动作控制，如果处理器的输入端的电位为高电位表示主继电器断开，低电位表示主继电器吸合，那么主继电器的输出回路侧具有相应的信号表示，主继电器断开则输出检测电路无信号输出，主电机电器吸合则输出检测电路由信号输出，也就是说，输入检测电路与输出检测电路同步变化，此时，处理器将不会输出控制命令控制冗余继电器导通，如果处理器为低电位时而输出检测电路无信号输出，则表示主继电器故障，则处理器控制光耦U2导通，冗余继电器得电动作，并吸合，并且处理器通过报警器进行报警，通知工作人员及时进行故障排除；

由上述可知，当主继电器工作时，冗余继电器一直处于休眠状态，从而不会受到任何影响，有效延长了整个继电器的使用寿命，降低使用成本，而且，当主继电器出现故障后，可以带电维修，不会对被控系统造成任何影响。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种具有冗余的电磁继电器系统，其特征在于：包括主继电器和冗余继电器，所述主继电器的输出回路连接于被控系统，所述冗余继电器的输出回路连接于主继电器的输出回路；

还包括冗余控制模块，所述冗余控制模块包括检测单元和与检测单元连接的控制电路；

所述检测单元包括用于检测主继电器输入回路电信号的输入检测电路和用于检测主继电器输出回路的电信号的输出检测电路；

所述控制电路在输入检测电路信号变化时而输出检测电路无信号变化时控制冗余继电器动作，所述控制电路在输入检测电路信号变化时且输出检测电路也有信号变化时控制冗余继电器保持原始状态。

2.根据权利要求1所述具有冗余的电磁继电器系统，其特征在于：所述输入检测电路为电压检测电路，所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2以及光耦U1，所述电阻R1和电阻R2串联后与主继电器的线圈并联，所述光耦U1的发光二极管的正极连接于电阻R1和电阻R2的公共连接点，所述光耦U1的发光二极管的负极连接于主继电器的线圈的负端，所述光耦U1的光敏三极管的集电极与控制电路连接，光耦U1的光敏三极管的发射极接地。

3.根据权利要求1所述具有冗余的电磁继电器系统，其特征在于：所述输出回路检测电路为电流传感器或者电压传感器。

4.根据权利要求1所述具有冗余的电磁继电器系统，其特征在于：所述控制电路包括处理器和光耦U2，所述光耦U2的发光二极管的正极与处理器的控制端连接，光耦U2的发光二极管的负极接地，所述光耦U2的光敏三极管的集电极接电源，光耦U2的光敏三极管的发射机通过冗余继电器的线圈接地，所述处理器的输入端与输入检测电路和输出监测电路连接。

5.根据权利要求1所述具有冗余的电磁继电器系统，其特征在于：还包括报警器，所述报警器与控制电路连接。